专利名称：一种作为回填料的混合轻量土的配合比确定方法
技术领域：
本发明涉及一种作为回填料的混合轻量土的配合比确定方法，适用于道路加宽、道路填土、桥台背填土、地下工程和管线等工程中采用混合轻量土作为回填料的配合比的确定。
背景技术：
混合轻量土是由建筑用砂、水泥、水、聚苯乙烯(EPS)轻质材料等按一定比例组成，各种原料的比例不同造成混合轻量土的强度及密度也不相同，由于工程中要达到工程性价比高的目的，需要确定合适的轻量土强度及密度，由需要的强度及密度来选择混合轻量土的配合比。目前确定混合轻量土的配合比是采用试配的方法，即选用不同的轻量土配合比，经养护28天后得到不同配合比下的轻量土强度及密度，然后根据工程中所需要的强度及密度和试验结果进行对比以确定混合轻量土的配合比。然而这种方法有如下不足之处(1)试验选用轻量土配合比盲目性强，无针对性，且范围广，没有统一选择依据，完全根据经验来确定。(2)不同配合比下的轻量土强度及密度和工程所需要的往往不对应，有时可能二者相差较大，造成结果不可用，需要重新选用与原来轻量土的不同配合比进行试验。(3)周期长，成本高。因此，如何针对工程中所需要的强度及密度快速准确地确定轻量土的配合比是当前工程界亟待解决的问题。
发明内容为解决现有方法实施成本高、随意性强、结果不可靠或不能体现特殊性的缺点，本发明提供了一种原理明确，可操作性强，成本低廉，使用效果好、便于针对不同工程中的作为回填料的混合轻量土配合比的确定方法。
为达到发明目的本发明采用的技术方案是一种作为回填料的混合轻量土的配合比确定方法，所述的方法如下(1)根据轻量土强度及密度，利用轻量土密度、强度与灰水比的关系曲线图，得到聚苯乙烯相对掺入量和灰水比；(2)根据轻量土密度，确定相应的用水量和用砂量；(3)根据步骤(2)的用水量和用砂量，利用步骤(1)的聚苯乙烯相对掺入量和灰水比，得到每立方米轻量土中的聚苯乙烯和水泥的掺入量；(4)根据步骤(2)得到的每立方米轻量土中的用水量及用砂量、步骤(3)得到的每立方米轻量土中的聚苯乙烯和水泥的掺入量，即可得轻量土的配合比。
所述步骤(1)中，轻量土密度、强度与灰水比的关系曲线图可按如下方法绘制在聚苯乙烯(EPS)相对含量保持一致条件下，调整灰水比，测定轻量土密度或无侧限抗压强度值，以灰水比为横坐标、轻量土密度或无侧限抗压强度为纵坐标，绘制曲线；再调整聚苯乙烯相对含量，以相同方法绘制多条曲线，即可得到轻量土密度、强度与灰水比的关系曲线图(参见图1)。
所述步骤(2)中，轻量土密度与用水量和用砂量的对应关系参见表1和表2表1轻量土的用水量(kg/m3)
表2轻量土的用砂量(kg/m3)
本发明与现有技术相比，混合轻量土配合比的确定方法原理明确，可操作性强，成本低廉，使用效果好、便于针对不同工程中的混合轻量土配合比确定方法，具有较大的实施价值和社会经济效益。
图1为轻量土密度、强度与灰水比的关系曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此实施例1高速公路为了减轻填土自重采用混合轻量土作为回填料，填土高度为4M，经过计算，工程中所需要的轻量土强度为610kPa，密度为1100kg/m3。根据轻量土密度、强度与灰水比的关系曲线图可得到EPS相对掺入量和灰水比的分别为2.6％和0.6。根据表1可确定用水量为170kg/m3，根据灰水比可确定水泥掺入量为102kg/m3。根据表2可确定用砂量为855kg/m3，根据EPS的相对掺入量可确定EPS的掺入量为22.8kg/m3。故适合轻量土强度为610kPa，密度为1100kg/m3的配合比为每立方米中砂∶水∶水泥∶EPS的用量为855kg∶170kg∶102kg∶22.8kg。按上述配合比进行了强度及密度试验测试，结果表明实测的轻量土强度为623kPa，按配合比确定的强度实测值与试验值的误差为2.1％，能够满足工程需求的强度要求。实测轻量土的密度为1120kg/m3，按配合比确定的密度实测值与试验值的误差为1.7％，能够满足工程需求的密度要求。
权利要求
1.一种作为回填料的混合轻量土的配合比确定方法，所述的方法如下(1)根据轻量土强度及密度，利用轻量土密度、强度与灰水比的关系曲线图，得到聚苯乙烯相对掺入量和灰水比；(2)根据轻量土密度，确定相应的用水量和用砂量；(3)根据步骤(2)的用水量和用砂量，利用步骤(1)的聚苯乙烯相对掺入量和灰水比，得到每立方米轻量土中的聚苯乙烯和水泥的掺入量；(4)根据步骤(2)得到的每立方米轻量土中的用水量及用砂量、步骤(3)得到的每立方米轻量土中的聚苯乙烯和水泥的掺入量，即可得轻量土的配合比。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中轻量土密度与用水量对应关系如下轻量土密度1.37～1.50g/cm3，对应用水量为223kg/m3；轻量土密度1.16～1.37g/cm3，对应用水量为191kg/m3；轻量土密度1.05～1.18g/cm3，对应用水量为170kg/m3；轻量土密度0.96～1.05g/cm3，对应用水量为151kg/m3；轻量土密度0.88～0.96g/cm3，对应用水量为134kg/m3；轻量土密度0.80～0.88g/cm3，对应用水量为120kg/m3。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中轻量土密度与用砂量对应关系如下轻量土密度1.37～1.53g/cm3，对应用砂量为223kg/m3；轻量土密度1.16～1.37g/cm3，对应用砂量为191kg/m3；轻量土密度1.05～1.18g/cm3，对应用砂量为170kg/m3；轻量土密度0.96～1.05g/cm3，对应用砂量为151kg/m3；轻量土密度0.88～0.96g/cm3，对应用砂量为134kg/m3；轻量土密度0.80～0.88g/cm3，对应用砂量为120kg/m3。
全文摘要
本发明提供了一种作为回填料的混合轻量土的配合比确定方法，所述的方法如下(1)根据轻量土强度及密度，利用轻量土密度、强度与灰水比的关系曲线图，得到聚苯乙烯相对掺入量和灰水比；(2)根据轻量土密度，确定相应的用水量和用砂量；(3)根据步骤(2)的用水量和用砂量，确定每立方米轻量土中的聚苯乙烯和水泥的掺入量；(4)根据每立方米轻量土中的用水量及用砂量、每立方米轻量土中的聚苯乙烯和水泥的掺入量，即可得轻量土的配合比。本发明与现有技术相比，混合轻量土配合比的确定方法原理明确，可操作性强，成本低廉，使用效果好、便于针对不同工程中的混合轻量土配合比确定方法，具有较大的实施价值和社会经济效益。
文档编号E02D17/00GK101037861SQ200710067910
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月31日 优先权日2007年3月31日
发明者杜时贵, 罗战友 申请人:浙江建设职业技术学院